2025屆北京市西城區(qū)第十三中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆北京市西城區(qū)第十三中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（

）A.元電荷就是電子B.元電荷就是正電子C.元電荷就是質(zhì)子D.元電荷是表示跟電子或質(zhì)子所帶電量數(shù)值相等的電荷量2、在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器。如圖所示的四個圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是（）A. B.C. D.3、如圖所示，一根通電直導(dǎo)線豎直地放在水平向右的勻強(qiáng)磁場中，此時導(dǎo)線受到的磁場力大小為F1．現(xiàn)保持流過導(dǎo)線的電流大小不變，將導(dǎo)線繞其下端在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)沿磁場方向的的虛線位置時，導(dǎo)線受到的磁場力大小為F2．則下列敘述正確的是（）A.F1=0，F(xiàn)2≠0，F(xiàn)2的方向為豎直向上B.F1=0，F(xiàn)2≠0，F(xiàn)2的方向為水平向里C.F1≠0，F(xiàn)2=0，F(xiàn)1的方向為水平向外D.F1≠0，F(xiàn)2=0，F(xiàn)1的方向為水平向里4、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)B.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小C.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大D.入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多5、關(guān)于磁感線和電場線，下列說法中正確的是（）A.磁感線和電場線都是一些互相平行的直線B.磁感線一定是閉合曲線，而電場線也可能是閉合曲線C.磁感線起始于N極，終止于S極；電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷D.電場線和磁感線都可以用其疏密表示電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱6、如果人造地球衛(wèi)星受到地球的引力為其在地球表面時的一半,則人造地球衛(wèi)星距地面的高度是（已知地球的半徑為R）A.R B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一個由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，開關(guān)閉合。在增大電容器兩極板間距離的過程中（）A.電容器的電容變小B.電容器兩極板間場強(qiáng)不變C.電容器兩極板間電壓增大D.電阻R中有從a流向b的電流8、如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的兩只燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下面說法中正確的是（）A合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B.合上開關(guān)S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會才熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時，A1、A2都要延遲一會再熄滅9、霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族,得到廣泛應(yīng)用．如圖為某霍爾元件的工作原理示意圖,該元件中電流I由正電荷定向運動形成,下列說法正確的是()A.M點電勢比N點電勢高B.用霍爾元件可以測量地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.用霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D.若保持電流I恒定則霍爾電壓UH與B成正比例10、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電壓U．下列說法中正確的有A.電壓U僅與材料有關(guān)B.電壓U與電流I有關(guān)C.若元件的載流子是自由電子，則C側(cè)面電勢低于D側(cè)面電勢D.若元件的載流子是正粒子，則C側(cè)面電勢低于D側(cè)面電勢三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻3kΩ)電流表A(量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω)固定電阻(阻值1000Ω)滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)電源E(電動勢5V，內(nèi)阻不計)開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實驗電路原理圖____（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻___(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)（3）用另一電源(電動勢4V，內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率，閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為___W．(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)12．（12分）描繪標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線．要求小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3V，且便于操作．已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表（量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電鍵一個，導(dǎo)線若干（1）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的_____（填字母代號）A．滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）B．滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）（2）先用多用電表粗測小燈泡電阻，若用“×1”擋測量電阻，多用電表表盤如圖1所示，則讀數(shù)為_____Ω（3）該實驗的電路圖應(yīng)選用圖2中的_____．（填字母代號）（4）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為2.0V，內(nèi)阻為10Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_____W四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN、PQ為足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，間距L=0.5，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=，⊥，間連接一個的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為=1T。將一根質(zhì)量為=0.02的金屬棒緊靠放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻，其余部分電阻不計?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與平行。當(dāng)金屬棒滑行至處時速度大小開始保持不變，cd距離NQ為s=0.5，，不計空氣阻力。求：(1)求金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大？(2)金屬棒從靜止開始到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間變化？14．（16分）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，要求盡量減小實驗誤差：(1)如圖所示，應(yīng)該選擇的實驗電路圖是_____（選填“a”或“b”）。(2)現(xiàn)有電流表（0~0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A.電壓表（0~15V）B.電壓表（0~3V）C.滑動變阻器（0~30Ω）D.滑動變阻器（0~500Ω）實驗時，電壓表應(yīng)選用_____，滑動變阻器應(yīng)選用_____。(3)某同學(xué)記錄的六組數(shù)據(jù)見下表，其中五組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖中的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出第2組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U－I圖像。（）序號123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.060.120.240.260.360.48(4)由圖像可得：該電池的電動勢E=__V，內(nèi)阻r=_____Ω（小數(shù)點后保留2位數(shù)字）。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場，其初速度幾乎為零，粒子經(jīng)過小孔S2沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，做半徑為R的勻速圓周運動，隨后離開磁場，不計粒子的重力及粒子間的相互作用（1）求粒子在磁場中運動的速度大小v；（2）求加速電場的電壓U；

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】元電荷是指最小的電荷量，是表示跟電子或質(zhì)子所帶電量數(shù)值相等的電量，物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍，元電荷不是電荷，不是指質(zhì)子或者是電子；A．與分析不符，故A錯誤；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析相符，故D正確；故選D。2、A【解析】電流互感器應(yīng)串聯(lián)在需要測量的電流的線路中，且連電流表的線圈電流小，由＝知，電流小的線圈匝數(shù)多。故選A。3、D【解析】通電直導(dǎo)線豎直放置時，其所受安培力F1=BIL≠0，根據(jù)左手定則可判定安培力方向水平向里；當(dāng)通電直導(dǎo)線沿磁場方向放置時，其所受安培力F2=0，ABC錯誤，D正確。故選D4、C【解析】A．電子在發(fā)生躍遷的時候一次只能吸收一個光子，而所謂極限頻率是指處于最外層的電子發(fā)生電離所要吸收的光子的頻率，故只要入射光的頻率低于金屬的極限頻率，無論時間多長，無論光的強(qiáng)度多大，都不會發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能跟入射光的頻率和金屬的逸出功都有關(guān)，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知故金屬的截止頻率越大，金屬材料的逸出功越大，故C正確;D．單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目多少跟入射光的強(qiáng)度有關(guān)，入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，光子能量越大，則光子數(shù)越小，單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目越小，故D錯誤。故選C。5、D【解析】A．磁感線和電場線不一定互相平行，故A錯誤；B．磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)回到S極，在內(nèi)部則是從S極回到N極，磁感線是閉合曲線，電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷，靜電場線不是閉合曲線，故B錯誤；C．電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷，磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)回到S極，在內(nèi)部則是從S極回到N極，故C錯誤；D．電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，磁場的強(qiáng)弱可以利用磁感線的疏密程度來描述。磁場越強(qiáng)，磁感線越密集，故D正確。故選D。6、C【解析】由萬有引力定律得：，，解得r=R，則衛(wèi)星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故選C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】A．由可知，d增大C變小，A正確；BC．始終與電源相連U不變，由可知，d增大E變小，BC錯誤；D．由可知，Q減小，電容器放電，上極板充入的正電荷通過電阻流出，故電阻R中有從a流向b的電流，D正確。故選AD。8、AD【解析】AB．合上開關(guān)S接通電路，A2立即亮，線圈對電流的增大有阻礙作用，所以通過A1的電流慢慢變大，最后兩燈泡的電壓一樣大，所以一樣亮。故A正確，B錯誤；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時，通過A2的原來的電流立即消失，線圈對電流的減小有阻礙作用，所以通過A1的電流會慢慢變小，并且通過A2，所以兩燈泡一起過一會兒熄滅。故C錯誤，D正確。故選AD。9、BCD【解析】電流I的形成是由于正電荷的定向移動，由此可知正電荷定向移動垂直向里，所受洛倫茲力向右，A錯；當(dāng)電荷所受洛倫茲力等于電場力時不再偏轉(zhuǎn)，電壓恒定如果已知電荷定向移動速度可求出磁感強(qiáng)度，B對；同樣，強(qiáng)磁場對應(yīng)大電壓，C對；電流恒定，電荷定向移動速度恒定，D對；10、BC【解析】AB.根據(jù)CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，則有：又：則有：n由材料決定，故UCD與材料有關(guān)；UCD還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時還與磁場B與電流I有關(guān)，故A錯誤，B正確C.若霍爾元件的載流子是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以C表面的電勢于低D側(cè)面電勢，故C正確D.若霍爾元件的載流子是正粒子，根據(jù)左手定則，正粒子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶正電，D表面帶負(fù)電，所以C表面的電勢高于D側(cè)面電勢，故D錯誤三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.電路圖見解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應(yīng)采用電流表外接法；另外為了擴(kuò)大電壓表量程，應(yīng)用R0和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示；（2）[3][4]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[5]．當(dāng)滑動變阻器的阻值最大為9.0Ω時，電路中的電流最小，燈泡實際功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出圖線①如圖所示．由交點坐標(biāo)可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0.39W；12、①.A②.8.0③.C④.0.1【解析】（1）為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器；（2）歐姆表的電阻等于指針的讀數(shù)與檔位的乘積；（3）根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后選擇電路圖；（4）在I-U圖象中做出等效電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點為燈泡的實際工作點，由圖讀出電流值和電壓值則可求得功率【詳解】（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇小電阻A；（2）歐姆表讀數(shù)為：8×1=8.0Ω；（3）燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時的電阻，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選圖C所示電路；（4）在對應(yīng)的I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線如圖所示，兩圖的交點表示燈泡的工作點，則由圖可知，電壓U=1.0V，電流I=0.1A，則功率P=UI=1.0×0.1=0.1W【點睛】要熟記電學(xué)實驗基本要求：伏安法測電阻時注意電流表內(nèi)外接法的選擇方法，當(dāng)待測電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時，電流表用外接法；當(dāng)待測電阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時，電流表用內(nèi)接法．在要求電流或電壓值從零調(diào)時，滑動變阻器應(yīng)用分壓式，此時應(yīng)選阻值小的變